JPS608371B2 - spring - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はせん回端部のループの巻きこまどきによって伸
びる特殊なばねに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a special spring that is stretched by the winding of a loop at the helical end.

本発明のばねは例えば、タイプライタのインクリボンの
巻取りスブールの引張りばねとしての利用に適する。［
従来技術］ 米国特許第４３４７００７号はタイプラィタのインクリ
ボン及び消字リボンの各々のために別個のばねでバイア
スされる巻取りスプールを使用したタイプラィタ・カー
トリッジ及びカートリッジ組立体を開示している。The spring of the invention is suitable, for example, for use as a tension spring in a typewriter ink ribbon winding suble. [
Prior Art U.S. Pat. No. 4,347,007 discloses a typewriter cartridge and cartridge assembly that uses separate spring biased take-up spools for each of the typewriter's ink and eraser ribbons.

巻取りスプールの各々はカートリッジのケースの周辺関
孔に向ってバイアスされ、１度力−トＩＪッジがタイプ
ラィタ機構中の定位層に位置付けられると、巻取りスプ
ールがばねのバイアス動作に対抗して特作するスパイク
を有′する駆動装置と係合し、カートリッジ・ケース中
の周辺開孔からわずかに離れる様にスプ−ルを移動させ
、インクリボンもしくは消字リボンの送りを可能として
適切な圧力がスパイクを有する駆動装置によって巻取り
スプールに対して印加される事を可能にする。この明細
書に開示されたカートリッジで使った通常のへりカル‘
まねの１機はケースに接続され池端は従属端部に接続さ
れている。反対側の従属端部は巻取りスプールを通過し
て、その回転軸としての働きをしている。巻取りスプー
ルから離れて存在する棒の従属端は供給スプールから十
分な距離間隔を隔てられ、オペレータが指によってカー
トリッジに内方向に押す事により巻取りスプールが内方
向に押された時に、棒の遠隔端が供給スプ−ルに衝突し
て「ばねが過応力を受けない様にばねに印加され得る張
引りの量を制限している。［発明が解決しようとする問
題点】 しかしながらタイプラィタのリボンの使用中巻取りスプ
ールの直径が大きくなるとスプールは内方向へ引込み、
ばねの引張り力を増大するので、このような通常の単純
なヘリカルばねではスプールを巻くのに次第に大きな力
を必要とするようになる。Each of the take-up spools is biased toward a peripheral hole in the cartridge case, and once the IJ edge is positioned in the orientation layer in the typewriter mechanism, the take-up spools counteract the biasing action of the spring. The spool is engaged by a drive device with specially designed spikes that move the spool slightly away from the peripheral aperture in the cartridge case to allow for the advance of ink or eraser ribbon and the appropriate position. Allowing pressure to be applied to the take-up spool by a drive with spikes. Conventional helical ' used in the cartridge disclosed in this specification.
One of the imitators is connected to the case, and the pond end is connected to the dependent end. The opposite dependent end passes through the take-up spool and serves as its axis of rotation. The dependent end of the rod, which is remote from the take-up spool, is spaced a sufficient distance from the supply spool so that when the take-up spool is pushed inward by an operator's fingers pushing inward on the cartridge, the end of the rod This limits the amount of tension that can be applied to the spring so that the remote end does not hit the supply spool and cause the spring to become overstressed. When the ribbon is in use, as the diameter of the take-up spool increases, the spool retracts inward.
As the tension of the spring is increased, these conventional simple helical springs require increasingly more force to wind the spool.

上述の欠点に鑑み、本発明の主目的は巻取りスプ−ルが
カートリッジの内方もしくは外方のいずれかに位置する
かにかかわらず、スパイクを有する駆動装置及び巻取り
スプール間にさらに分離を生ずるために負荷の増大を必
要としないようにして、リボン／カートリッジ用に特に
適したばね（バイアス用ばね）を与える事にある。In view of the above-mentioned disadvantages, the main object of the present invention is to provide an additional separation between the spiked drive and the take-up spool, whether the take-up spool is located either inside or outside the cartridge. The object is to provide a spring (biasing spring) that is particularly suitable for ribbon/cartridge applications, without requiring increased loads to occur.

［発題点を解決するための手段］ その具体的な解決手段は、例えばスプールの中心が次第
に移動することによって伸びても実質的に荷重が増大し
ない構造をばねに与えることである。[Means for solving the problem] A specific means for solving the problem is to provide the spring with a structure in which the load does not substantially increase even if the spring is stretched due to gradual movement of the center of the spool, for example.

［実施例］ 第１図を参照するとインクリボン・カートリッジ１１及
び消字キャリッジ１２を含む部分的平面図が示されてい
る。Embodiment Referring to FIG. 1, a partial plan view including an ink ribbon cartridge 11 and an eraser carriage 12 is shown.

カートリッジ組立体及びカートリッジの構造は米国特許
第４３４７０ぴ号にも開示されているが、ばね２０の両
端にせん回部を有しない点が相異する。カートリッジの
各々は消字カートリッジ１２に示された開孔１３の如き
周辺関孔を有するケース１１ａ，１２ａを含み「タイプ
ライタに取付けられタイプラィタ中でカートリッジ組立
体１０中の使用中に巻取らせるため巻取りスプールを内
方貝０ち第１図右方にバイアスする様に働き同時に回転
を与えるスパイクを有する駆動装涜１４ａ（破線で示さ
れている）と係合するように上記関孔１３に向って左方
に巻取りスプール１４が押しつけられている。巻取りス
プールは関孔１３の縁１３ａから離れて内方向に延びカ
ートリッジ・ケースの対向面にある溝（図示されず）に
延びる榛１７のかぎ形に形成された軸端１６で自由回転
する。軸１７従ってスプール１４の押しつけは本発明に
従って構成された‘まね２０‘こよって達成される。そ
のばね２０の１端はフック１８に接続され、池端はカー
トリッジ・ケース中のラグｉ９に止められている。リボ
ン１５が巻取りスプール１４上に巻付けられるにつれて
、巻取りスプールの直径は増大し、棒１７はばね２０１
こ逆らって右方に押される事は明らかである。本発明の
ばね２Ｍまその構成材料の弾性制限を越えて動作しもス
プール１４がその上に巻付けられるリボン審５の層が増
して直径が大きくなっても駆動装置蔓４ａ及び巻取りス
プール間の適切な荷重を行なうために、スプールをキャ
リッジ１２のケースも２ａの右方もしくは内方に移動さ
せるため更に大きい力を加える必要がない。The cartridge assembly and structure of the cartridge are also disclosed in U.S. Pat. No. 43,470, except that the spring 20 does not have a spiral portion at both ends. Each of the cartridges includes a case 11a, 12a having a peripheral aperture, such as the aperture 13 shown in the eraser cartridge 12, for mounting in a typewriter and for winding during use in the cartridge assembly 10 in the typewriter. A drive device 14a (shown in broken lines) is inserted into the stopper hole 13 so as to engage a drive device 14a (shown in broken lines) having spikes that act to bias the take-up spool to the right in FIG. A take-up spool 14 is pressed to the left when viewed from the front.The take-up spool has a bar 17 that extends inwardly away from the edge 13a of the stopper hole 13 and into a groove (not shown) on the opposite side of the cartridge case. It rotates freely on the hook-shaped shaft end 16. The pressing of the shaft 17 and thus the spool 14 is achieved by means of a 'copy 20' constructed according to the invention, one end of which spring 20 is connected to the hook 18. and the end of the rod is secured to lug i9 in the cartridge case. As the ribbon 15 is wound onto the take-up spool 14, the diameter of the take-up spool increases and the rod 17 is attached to the spring 201.
It is clear that they will be pushed back to the right. Even if the spring 2M of the present invention operates beyond the elastic limit of its constituent materials, and even if the spool 14 has an increased diameter due to an increase in the number of layers of ribbon 5 wound thereon, the gap between the drive shaft 4a and the take-up spool is In order to achieve proper loading of the spool, it is not necessary to apply an additional force to move the spool to the right or inward of the case 2a of the carriage 12.

このために「第２図のばね２０は中央本体部分２８を含
み、ばね２０の端部２２，２３は弾性材料のせん回部分
より成り「本体部分の藤に実質的に垂直な中心軸を有す
る。せん回部分２２及び２３は夫々フックに引かけるの
に通しており、第１図の例ではせん回部分２２はフック
１８への接続に適し、せん回部分２３はラグ１９に引か
けるのに適している。ばね２０のせん回部分２２及び２
３の直径は予定の荷重によってフック１８及びラグ１９
が予定の距離だけ引離された時にせん回部分２２及び２
３がほどかれることにより材料の降伏点を越える応力を
受けることができ、この両部分の引き離し‘こよってせ
ん回部分にかかる荷重は実質的に一定であまり重くなら
ずにさらにせん回部分を巻きほどくことを可能にする。
第１図の実施例において荷重が印加されて伸びる長さも
しくは距離はせん回部のコイルの数に依存することもち
ろんである。理論的には、１まねが伸び端部のせん回部
分２２及び２３がほどける時に現われる現象は、（もし
ばね線の直径及び密度のみならず構造が同じならば）せ
ん回部分２２，２３間に一定の荷重が掛るとせん回部分
の個々の巻きループに力が掛って巻きほどかれて伸びを
生じることである。To this end, the spring 20 of FIG. The spiral portions 22 and 23 are adapted to be hooked, respectively, with spiral portion 22 being suitable for connection to hook 18 and spiral portion 23 being suitable for hooking to lug 19 in the example of FIG. Suitable: spiral portions 22 and 2 of spring 20
The diameter of hook 18 and lug 19 depends on the planned load.
When the spiral parts 22 and 2 are separated by a predetermined distance,
3 is unwound, the material can be subjected to stress that exceeds its yield point, and the two parts are pulled apart.Thus, the load on the helical part is substantially constant and the helical part can be further wound without becoming too heavy. make it possible to unravel.
Of course, in the embodiment of FIG. 1, the length or distance extended when a load is applied depends on the number of coils in the spiral portion. Theoretically, the phenomenon that occurs when the spiral portions 22 and 23 at the end of a single spring unwind is that (if the diameter and density as well as the structure of the spring wires are the same), the phenomenon that occurs between the spiral portions 22 and 23 is When a certain load is applied to the winding section, force is applied to the individual winding loops of the spiral portion, causing them to unwind and elongate.

実際には細いばね線の直径をその長さをこ沿って厳密に
同じにしなくてもよく、荷重を実質的に均一にするのに
可能な範囲で同じにすればよい。In practice, the diameters of the thin spring wires need not be exactly the same along their length, but only as much as possible to make the loading substantially uniform.

ばねの端部２２及び２３間に荷重を印力０するとせん回
部分の巻きほどきが生ずる前にわずかながら弾性が観察
される。第２図の実施例においては、カートリッジ組立
体１０をタイプラィタ機構から取外す時には巻取りスプ
ール１４からリボン１５がほぐれてしまうのを防止する
ために巻取りスプール１４が開孔１３の緑１３ａに向っ
て外向きに押されるようにするため若干の弾性が必要と
される。When zero load is applied between the ends 22 and 23 of the spring, a slight elasticity is observed before unwinding of the spiral portion occurs. In the embodiment of FIG. 2, the take-up spool 14 is directed toward the green 13a of the aperture 13 to prevent the ribbon 15 from unraveling from the take-up spool 14 when the cartridge assembly 10 is removed from the typewriter mechanism. Some elasticity is required to allow it to be pushed outward.

この目的のため両端にせん回織部２２，２３を有するば
ね２０の本体部分２１の少くとも１部を通常のへりカル
ばねとし、そのヘリカルばねの巻き直径は、せん回端部
２２，２３の巻き直径よりも小にした。この第２図の実
施例のばね特性は第６図の荷重・操み線図において曲線
７１で示す。荷重・榛み線図の実質的に荷重増加０の部
分におけるとまね線に与える荷重と応力の関係は次の実
験式を使用して計算される。For this purpose, at least a part of the main body portion 21 of the spring 20 having spiral weave portions 22, 23 at both ends is a normal helical spring, and the winding diameter of the helical spring is equal to the winding diameter of the spiral ends 22, 23. smaller than the diameter. The spring characteristics of this embodiment of FIG. 2 are shown by curve 71 in the load/steering diagram of FIG. The relationship between the load and stress applied to the contour line in the portion of the load/stroke diagram where the load increase is substantially 0 is calculated using the following empirical formula.

ｚ：等聖（ｏ．５）Ｋ・十羊岸 ここで・ Ｚ＝引張り時の降伏応力（タ′の） Ｐ＝荷重（夕） Ｄ＝せん回部分２２，２３の平均ループ直径（伽）ｄ＝
‘まね線の直径（即） ＫＩ＝ねじりばねの応力集中係数（代表例：約１．１５
）ばね２０は通常使用されるばね材料で形成されてよい
。z: Tosei (o.5) K. Toyogishi where: Z = Yield stress in tension (Ta') P = Load (Yu) D = Average loop diameter of helical portions 22 and 23 (Ka) d=
'Diameter of copying wire (immediate) KI=Stress concentration factor of torsion spring (typical example: approximately 1.15
) Spring 20 may be formed from commonly used spring materials.

代表的ばね線の材料はピアノ線高カーボン線、オイル暁
なまし線及び硬性の線引き線であるが、本発明はこれ等
の特考のものに制限されない。本発明の他の実施例は第
３図に示されている。Typical spring wire materials are piano wire, high carbon wire, oil annealed wire, and hard wire, but the invention is not limited to these specific materials. Another embodiment of the invention is shown in FIG.

本発明に従って構成されるばね３０１ま図示の実施例で
は本体部分３１とその両端にある弾性材料のせん回部分
より成る端部３２及び３３を含む。せん回部分は本体部
分と実質的に垂直な中心軸を有し、予定の荷重の下で引
離されるべき夫々の都材に接続出来る様に適合されてい
る。かくてせん回部分３２，３３はばね３川こ接続され
た部材を変位させるに必要な荷重もしくは力が実質上一
定になる様にばね材料の降伏点を超えてほどかれ、応力
を受ける様にされている。第４図は本発明に従って構成
されたばね４０の他の実施例を示す。A spring 301 constructed in accordance with the present invention, in the illustrated embodiment, includes a body portion 31 and ends 32 and 33 consisting of spiral portions of resilient material at opposite ends thereof. The spiral portion has a central axis substantially perpendicular to the body portion and is adapted to connect to a respective backing member to be separated under a predetermined load. The helical portions 32, 33 are thus uncoiled and stressed beyond the yield point of the spring material such that the load or force required to displace the connected member is substantially constant. has been done. FIG. 4 shows another embodiment of a spring 40 constructed in accordance with the present invention.

ばね４川ま本体部分４１、第１の部材に接続するための
フックである一方の端部４２、本体部に実質上垂直な中
心軸を有し、第２の都材に接続するためのせん回部分で
ある他方の織部４３を有する。そして予定の荷重による
第１及び第２の都材の引雛いこよって、せん回部分４３
が巻きもどこれ、材料の降伏点を越えて応力を受け、都
村の分離によるせん回部分に働らく実質上一定の荷重が
更にせん回部分の巻きもどしを生じさせる様になってい
る。第３図及び第４図の実施例は荷重が解放されたとき
最小の接み回復量を与えるばねであり、荷重が解放され
たとき２つの部材間に弾性バイアスを与え続ける必要が
ない様な装置もしくはキャリツジに利用できる。The spring has a main body portion 41, one end 42 which is a hook for connecting to the first member, a central axis substantially perpendicular to the main body, and a hook for connecting to the second member. It has the other woven part 43 which is a folding part. Then, due to the pulling of the first and second capital materials due to the planned load, the spiral portion 43
As the material unwinds, it is stressed beyond the yield point of the material, and the substantially constant load acting on the spiral portion due to the separation of the layers causes further unwinding of the spiral portion. The embodiments shown in Figures 3 and 4 are springs that provide the minimum amount of contact recovery when the load is released, so that there is no need to continue to apply an elastic bias between the two members when the load is released. Can be used for equipment or carriage.

これらのばねの特性を第６図の曲線７２で示す。第５図
に示されたキャリッジの実施例はリボンもしくはウェブ
状材料の層５１が巻かれた巻取りスプール５０及び本発
明に従って構成されたばね６０‘こよってウェブ５１ａ
に対して押圧されるスパイク駆動装置５２を含む。The characteristics of these springs are shown by curve 72 in FIG. The embodiment of the carriage illustrated in FIG.
It includes a spike drive device 52 that is pressed against.

この実施例において、スパイクを有する駆動装置はその
駆動力を例えばタイプライタ上の同軸駆動融く図示され
ず）から受取る。ウェブもしくはリボン５１ａは必要に
応じて実線もしくは破線によって示された方向に駆動装
置のまわりに巻き回される。ばね６０は本体部分６１並
びにせん回部分６２及び６３を有し、夫々巻取りスプー
ル５０及びスパイクを有する駆動装置５２の軸５０ａ及
び５２ａのまわりに反対方向に巻き回される。この巻き
回しをよりよく示すために、ばねはスプール５０及び駆
動装置５２の隣接してはずされた状態で示されている。
前の場合と同じく、リボン５１ａが巻かれる事によって
供給スプール５０の直径が増大する時、せん回部分６２
及び６３は離隔による予定の荷重によってほどけようと
し、実質的に一定の荷重が直ちにスプール及びスパイク
を有する駆動装置５２に加えられる。せん回部分をほど
くために２つの部村間に実質的にさらに大きな力を加え
る必要がない。第６図は本発明の実施例のばねのばね特
性を示す荷重・榛み線図である。In this embodiment, the drive with spikes receives its drive power from a coaxial drive (not shown), for example on a typewriter. The web or ribbon 51a is wrapped around the drive in the direction indicated by the solid or dashed lines as required. Spring 60 has a body portion 61 and helical portions 62 and 63 which are wound in opposite directions about axes 50a and 52a of drive device 52 with take-up spool 50 and spikes, respectively. To better illustrate this winding, the spring is shown disengaged adjacent to the spool 50 and drive 52.
As before, when the diameter of the supply spool 50 is increased by winding the ribbon 51a, the spiral portion 62
and 63 tend to unwind due to the predetermined load due to separation, and a substantially constant load is immediately applied to the drive 52 with the spool and spike. There is no need to apply substantially more force between the two sections to unwind the spiral portion. FIG. 6 is a load/slope diagram showing the spring characteristics of the spring according to the embodiment of the present invention.

曲線７川ま第２図の実施例のばね特性を示す。最初はへ
りカルばねより成る本体部２１の働きにより急激な立ち
上り区間７１を示して伸び、その後せん回部２２，２３
のループが巻きほどかれることにより、ほとんど荷重の
増加ないこ平坦に伸びる。曲線７２は第３図又は第４図
の実施例のばねの特性を示し、せん回部３２，３３，４
３のループが巻きほどかれることにより僅かな荷重で横
座標軸にほぼ並行な榛み特性を呈する。破線７３は第２
図の実施例においてせん回部２２，２３を有しない場合
（つまり通常のへＩＪカルばねだけの場合）に区間７１
に続くばね特性の延長線を示す。［効果】 本発明のばねは伸びに比例して重くなる（比例的に荷重
が増大する）従来のばねの欠点を簡単な構造で排除でき
る。Curve 7 shows the spring characteristics of the embodiment of FIG. At first, it expands with a sharp rising section 71 due to the action of the main body part 21 made of a helical spring, and then the spiral parts 22, 23
When the loop is unwound, it stretches flat with almost no increase in load. Curve 72 shows the characteristics of the spring of the embodiment of FIG.
When the loop No. 3 is unwound, it exhibits a sagging characteristic that is almost parallel to the abscissa axis under a slight load. The broken line 73 is the second
In the illustrated embodiment, when the helical parts 22 and 23 are not provided (that is, when only a normal IJ coil spring is used), the section 71
This shows an extension of the spring characteristics following . [Effects] The spring of the present invention can eliminate the drawbacks of conventional springs, which become heavier in proportion to elongation (load increases proportionally), with a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明のばねを組入れたタイプラィタ・カート
リッジの拡大部分断面図、第２図は第１図に示されたば
ねの平面図、第２Ａ図は第２図の線２Ａ−２Ａに沿って
見た断面図、第３図は本発明のばねの他の実施例、第４
図は第１図乃至第２Ａ図に開示されたばねのさらに他の
実施例、第５図は本発明のばねを使用したカートリッジ
及びさらに他のばねの実施例、第６図は本発明のばねの
荷重・接み線図である。 １０……カートリッジ、１１……リボン・カートリッジ
、１２…・・・消去カートリッジ、１１ａ，１２ａ・・
・・・・ケース、１３・・・…閥孔、１４・・…・巻取
りスプール、１４ａ・…・・スパイクを有する駆動装置
、１７・・・・・・棒、２０・・・・・・ばね、２１…
…本体部分、２２，２３・・・・・・せん回部分。 ＦＩＧ」 ＦＩＧ．２ ＦＩＧ．２Ａ Ｆ！Ｇ．３ ＦＩＧ．４ ＦＩＧ．５ ＦＩＧ，６1 is an enlarged partial cross-sectional view of a typewriter cartridge incorporating the spring of the present invention; FIG. 2 is a plan view of the spring shown in FIG. 1; and FIG. 2A is a view taken along line 2A-2A in FIG. A cross-sectional view, FIG. 3 shows another embodiment of the spring of the invention, FIG.
The figures show still another embodiment of the spring disclosed in Figs. 1 to 2A, Fig. 5 shows a cartridge using the spring of the present invention and still another embodiment of the spring, and Fig. 6 shows the spring of the present invention. It is a load/tangential diagram. 10... Cartridge, 11... Ribbon cartridge, 12... Erasing cartridge, 11a, 12a...
. . . Case, 13 . . . Hole, 14 . Spring, 21...
...Body part, 22, 23... spiral part. FIG. 2 FIG. 2A F! G. 3 FIG. 4 FIG. 5 FIG.6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 相対的に変位する２つの係止部材に夫々係止しうる
第１及び第２の端部と該第１及び第２の端部を結ぶ本体
部とを含むばねであって、 上記第１及び第２の端部の
うちの少くとも一方は、上記本体部の長手方向に対し実
質的に垂直な中心軸を有するせん回部を有し、 上記本
体部は、その長手方向に走る実質的に直線状のばね材よ
り成り、 上記せん回部のループ内に上記係止部材の一
方を受入れて上記第１及び第２の端部間を引離すように
荷重を加えたとき、先ず上記実質的に直線状の本体部が
荷重を支え、そして予定の荷重を超えた後は上記せん回
部のループが巻きほどかれることにより伸びることを特
徴とするばね。 ２ 相対的に変位する２つの係止部材に夫々係止しうる
第１及び第２の端部と該第１及び第２の端部を結ぶ本体
部とを含むばねであって、 上記第１及び第２の端部の
うちの少くとも一方は、上記本体部の長手方向に対し実
質的に垂直な中心軸を有するせん回部を有し、 上記本
体部は、その長手方向に走る中心軸を有し且つ上記せん
回部の巻き直径よりも小さい巻き直径を有するヘリカル
ばねより成り、 上記せん回部のループ内に上記係止部
材の一方を受け入れて上記第１及び第２の端部間に荷重
を加えたとき、先ず上記本体部が伸び、そして予定の荷
重を超えた後は上記せん回部のループが巻きほどかれる
ことにより伸びることを特徴とするばね。[Scope of Claims] 1. A spring including first and second ends that can be respectively locked to two relatively displaced locking members, and a main body that connects the first and second ends. at least one of the first and second ends has a spiral portion having a central axis substantially perpendicular to the longitudinal direction of the main body; a substantially linear spring member running in the longitudinal direction, the spring member receiving one of the locking members within the loop of the spiral portion and applying a load to separate the first and second ends; A spring characterized in that, when the load is applied, the substantially straight body portion first supports the load, and after the predetermined load is exceeded, the loop of the spiral portion is unwound to elongate. 2. A spring including first and second ends that can be respectively locked to two relatively displaced locking members, and a main body that connects the first and second ends, and at least one of the second ends has a spiral portion having a central axis substantially perpendicular to the longitudinal direction of the body, the body having a central axis running in the longitudinal direction of the body. and a helical spring having a winding diameter smaller than the winding diameter of the spiral portion, and receiving one of the locking members in the loop of the spiral portion so as to connect the first and second ends. When a load is applied to the spring, the main body portion first expands, and after the predetermined load is exceeded, the loop of the spiral portion is unwound and expands.